North Carolina, South Carolina and Georgia
5 Case studies
7.2 LIST OF TERMS AND DEFINITIONS
A tabela 22 apresenta os resultados dos fatores de segurança adquiridos com o software slide 6.
Tabela 22 – Resultados de FS com o software Slide 6 mês/ano Aterro de RMC Aterro de RMSP
ago/14 1,710 1,851 set/14 1,757 1,722 out/14 1,728 1,604 nov/14 1,796 1,691 dez/14 1,731 1,633 jan/15 1,850 1,591 fev/15 1,855 1,639 mar/15 1,904 1,649 abr/15 1,875 1,617 mai/15 1,860 1,571 jun/15 1,882 1,716 jul/15 1,859 1,783 ago/15 1,845 1,776 Média 1,819 1,680 Desvio 0,066 0,085 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 1.200 1.300 1.400 1.500 1.600 1.700 1.800 1.900 2.000 N ív e l d e L ix iv iad o ( m) Fato r d e se gu ran ça
Fator de Segurança Slide 6 Fator de Segurança Slope W Nível de Lixiviado (m)
O aterro da RMC, de formato convencional, apresentou valores de fator segurança mais estáveis, na ordem de FS = 1,819, que os apresentados com o mesmo software para o aterro da RMSP, de formato encosta, que foi na ordem de FS = 1,680.
O mês de agosto de 2014, para o aterro da RMC, e o mês de maio de 2015, para o aterro da RMSP, foram os meses mais instáveis, com os menores fatores de segurança calculados pelo software Slide 6 (Figura 33, APÊNDICE GG).
A Tabela 23 apresenta os resultados dos fatores de segurança adquiridos com o software Slope W.
Tabela 23 – Resultados de FS com o software Slope W mês/ano Aterro de RMC Aterro de RMSP
ago/14 1,625 1,537 set/14 1,686 1,321 out/14 1,687 1,511 nov/14 1,672 1,458 dez/14 1,718 1,323 jan/15 1,696 1,512 fev/15 1,700 1,575 mar/15 1,777 1,605 abr/15 1,703 1,521 mai/15 1,789 1,537 jun/15 1,793 1,678 jul/15 1,697 1,625 ago/15 1,818 1,603 Média 1,720 1,524 Desvio 0,057 0,106
Nesse caso, também, o aterro da RMC de formato convencional apresentou valores de fator segurança mais estáveis que os apresentados com o mesmo software para o aterro da RMSP de formato encosta. Sendo FS= 1,720, contra um FS = 1,524, respectivamente.
O mês de agosto de 2015 no aterro da RMC, (APÊNDICE W), e o mês de junho de 2015 (APÊNDICE TT), no aterro da RMSP foram os meses mais estáveis, com os maiores fatores de segurança calculados pelo software slope W.
Figura 47– Comparação entre o aterro sanitário da RMC com o aterro sanitário da RMSP
Os meses de setembro, (APÊNDICE KK), novembro, (APÊNDICE MM), e dezembro de 2014, (APÊNDICE NN), para o aterro sanitário da RMSP, presentam valores de FS inferiores ao FS > 1,5 recomendado pela norma 11682 (ABNT, 2009). Recomenda-se que algumas ações sejam tomadas, como inspeções técnicas semanais em campo, novas leituras nos poços piezométricos, e ações de drenagem mais intensa, como construção de descidas de aguas provisórias a fim de retirar quantidades excessivas de agua do interior do maciço de resíduos. Essas ações objetivam diminuir quantidade de líquidos percolados pelo interior do maciço, e, assim, evitar rupturas e deslocamentos de massa.
No Brasil, alguns casos são registrados na literatura como o escorregamento do Aterro Controlado de Salvador - BA (Oliveira, 2002) e o escorregamento do Aterro Sanitário Bandeirantes, localizado no município de São Paulo (Benvenuto e Cunha, 1991). Na concepção de Schuler (2010) as principais causas dos escorregamentos em aterros de resíduos sólidos são a redução da resistência interna dos materiais e/ou um acréscimo das solicitações externas, geralmente causadas por mudança nas condições geométricas ou sobrecargas.
Mahler e Neto (2000) realizaram a análise da estabilidade de um vazadouro em Petrópolis, sendo adotados, para os resíduos sólidos, parâmetros de coesão e ângulo de atrito, obtidos na bibliografia nacional e internacional. Os autores admitiram como constantes o peso específico em 10 kN/m ³ e o ângulo de atrito em 25°, fazendo
1.200 1.300 1.400 1.500 1.600 1.700 1.800 1.900 2.000 Fato r d e S e gu ran ça
FS Ideal = ≥ 1,5 Aterro de RMC FS - Slide 6
Aterro de RMC FS - Slope W Aterro de RMSP FS - Slide 6 Aterro de RMSP FS - Slope W
variar os valores de coesão entre 0 kPa e 30 kPa. Nas análises de estabilidade realizadas, foi utilizado o software SLOPE/W, da Geo- Slope International, sendo adotado o método de Bishop Simplificado. Os resultados obtidos mostraram valores de fator de segurança variando entre 0,812 e 1,965.
Jesus (2008) realizou estudo de retroanálise adotando o método de análise por equilíbrio limite de Bishop Simplificado e a ferramenta computacional Slope w. A análise teve como objetivo estudar cinco casos históricos de escorregamentos ocorridos na cidade de Salvador - Bahia, através do levantamento e tratamento dos dados preexistentes. A retroanálise foi realizada a partir das geometrias de cada uma das encostas, antes e após a ruptura, adotando peso especifico variável entre 16,5 kN/m ³e 19 kN/m ³, ângulo de atrito variando entre 24° e 38°, e valores de coesão entre 0 kPa e 42 kPa. Obtendo resultados de fatores de segurança obtidos variaram entre 0,696 e 2,062.
Na presente pesquisa os valores de fatores de segurança variaram entre FS= 1,323 para o aterro sanitário da RMSP utilizando o software slope w e FS=1,904 para o aterro sanitário da RMC utilizando o software slide 6.
Para Borgatto (2006), entre os principais fatores que influenciam a estabilidade de aterros sanitários e a variedade dos resultados dos fatores de segurança obtidos destacam-se: parâmetros geotécnicos dos resíduos, geometria do aterro, altura e inclinação dos taludes, poropressões na base do aterro, sistema hidrogeológico do local do aterro, interface das forças de cisalhamento entre os materiais geossintéticos, interface das forças de cisalhamento entre geossintéticos e solo, controle, operação e monitoramento do aterro.
5 CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS
Levando em consideração os resultados dos fatores de segurança obtidos conclui-se que o aterro sanitário da região metropolitana de Curitiba, do tipo convencional, pode ser considerado mais estável do ponto de vista geotécnico em relação ao aterro sanitário da região metropolitana de São Paulo, do tipo encosta. Os valores obtidos tanto utilizando o software slide 6 como utilizando o software slope w apresentaram-se superiores e consequentemente mais estáveis para o aterro sanitário da RMC.
É importante salientar que a análise apresentada neste estudo é baseada nos dados de apenas um ano de monitoramento. Neste contexto, os resultados obtidos para este período podem diferir daqueles observados em períodos maiores, inclusive considerando a variação temporal das propriedades do aterro e o crescente acúmulo de resíduos.
Considerando os resultados obtidos, recomenda-se estudos futuros que contemplem um número maior de pontos de monitoramento de piezômetros. Os piezômetros devem ser preferencialmente dispostos em alinhamento de uma seção considerando, também, distintas camadas. Uma alternativa, considerando maior disponibilidade de dados, é realizar o tratamento para camadas individualmente ao invés de considerar o ambiente saturado.
Outro destaque se dá aos potenciais bolsões de lixiviado e gás presentes na massa de resíduos que conferem maior heterogeneidade e comprometem a estabilidade. Apesar da inspeção dessas características serem complexa, um maior número de piezômetros dispostos no aterro pode auxiliar a caracterizar essas feições na seção de análise.
Considerando a norma ABNT NBR 11682 que define valores de fator de segurança mínimos para projetos de taludes e encostas, pode-se afirmar que os aterros de RMC e da RMSP atendem aos requisitos de segurança e de estabilidade do maciço, pois, obtiveram valores de fatores de segurança superior a 1,50, na maioria dos meses para o período de estudo, conforme estabelecido.
A implementação dos métodos de análise de estabilidade de taludes no
software slope w, apesar das limitações impostas em sua versão gratuita, se mostrou
uma boa ferramenta, visto que foi possível realizar as análises de estabilidade para os aterros sanitários utilizando apenas dados básicos de investigação, como plantas
topográficas, seções de estudo, dados de campo, propostas literárias. Estas informações correspondem a informações de fácil obtenção e baixo custo, compatíveis com o orçamento da maioria dos administradores de aterros sanitários.
Com respeito à modelagem utilizando o software slide 6 cabe salientar que o programa proporciona resultados confiáveis e também facilidade na importação de dados. O software slide 6 foi considerado mais seguro, por proporcionar capacidade de importação de arquivos contendo as coordenadas da seção de estudo, obtidas através do levantamento topográfico.
Este processo é mais preciso na descrição do perfil do talude e potencialmente evita erros na digitação das coordenadas. Além disso, a definição da superfície de pesquisa como o desenho das grades e raios é feita automaticamente pelo software slide 6 que leva em consideração a região com maior risco de ruptura a partir dos dados de projeto inseridos. Já no software slope w o desenho das grades e raios é realizada manualmente podendo interferir negativamente nos valores encontrados.
É importante levar em consideração na análise de estabilidade de taludes a ocorrência de precipitação, assim, é possível concluir que os taludes permaneceram estáveis mesmo após a ocorrência de eventos pluviométricos com maiores volumes de água. O fato da estabilidade se manter está associado com as características das geometrias dos taludes, sendo menos acentuados, e também aspectos da topografia regional facilitando o escoamento superficial da água da chuva. Dessa forma, os valores medidos de precipitação pluviométrica durante o período do monitoramento não foram suficientes e determinantes para a ocorrência de deslizamentos nos taludes.
SUGESTÕES PARA PRÓXIMAS PESQUISAS
1. Realizar estudo sobre ângulo de atrito e coesão sobre diversos geosintéticos aplicados ao projeto. Como por exemplo GCL, geotêxtil tipo Bidim de 600 gr/m²;
2. Realizar estudo sobre o coeficiente de atrito do solo do aterro com a geomembrana lisa;
3. Realizar estudo sobre o coeficiente de atrito do solo do aterro com a geomembrana corrugada;
4. Realizar o mesmo estudo considerando as seções dinâmicas que são determinadas mensalmente conforme evolução operacional dos aterros.
5. Realizar estudo utilizando leitura de nível de lixiviado de mais do que 1 piezômetro assim, o traçado da linha piezométrica será mais real e confiável.
6. Realizar cálculos de fator de segurança utilizando outros métodos como Spencer, Jambu para efeitos de comparação com o método de Bishop Simplificado.
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